Multe descoperiri în știința materialelor au fost făcute în XX ct. Sa acordat o atenție deosebită creării de materiale rezistente la căldură. În 1946, într-unul din institutele de cercetare din Elveția a decis să obțină un material neporos dintr-o pulbere de aluminiu foarte fină.
SAP - praf de aluminiu sinterizat
Pulberea este comprimat, încălzit și supus extrudare (extrudare printr-o gaură - cum ar fi stors din cremă de gătit seringa). Apariția barelor din materialul rezultat (denumită SAP - pudră de aluminiu sinterizată) nu se deosebea de barele de aluminiu convenționale.
Proprietățile mecanice ale SAP
Când au început să investigheze proprietățile mecanice ale SAP. sa dovedit că erau departe de obișnuit.
La temperatura camerei, rezistența SAP a fost mai mare decât cea a aluminiului pur, aproximativ de două ori. Acest lucru nu este surprinzător - multe aliaje de aluminiu au o rezistență mai mare. Dar aici, la temperaturi ridicate, miracolele au început. În cazul în care aluminiul pur și aliajele sale se înmoaie rapid la temperaturi de peste 600 K, SAP-ul a rămas durabil la 900 K. La 800-900 K a fost de zece ori mai puternic decât aluminiul obișnuit (la 850 K a puterii sale a fost puterea de aluminiu la temperatura camerei). Acest fapt a mărturisit că sa găsit un nou mod promițător de rezolvare a problemei rezistenței la căldură.
Crearea unui materiale de temperatură înaltă, adică materiale care pot rezista la sarcini destul de grele la temperaturi ridicate (mai multe: Ce materiale temperatură de topire) este una dintre cele mai importante și dificile sarcini de materiale.
SAP este un material foarte rezistent la căldură, deoarece menține rezistența ridicată la (0,9-0,95) mp. Anterior, astfel de materiale nu erau cunoscute.
Mecanismul de obținere a rezistenței la căldură
Care este mecanismul de obținere a rezistenței la căldură din aluminiu obținut dintr-o pulbere?
Faptul că fiecare particule de pulbere de aluminiu sunt întotdeauna acoperite cu un strat subțire dens oxid de aluminiu foarte greu A12 03 având o temperatură de topire de 2310 K. Sub carcasă de aluminiu începe să se topească la 940 K, dar shell-ul rămâne intact și nu permite particulelor de pulbere contopească, adică sudură. Numai dacă pudra este încălzită la 1400 K - supraîncălzirea puternică a învelișului de aluminiu topit expandat și rupe pulberea de oxid topit complet. Puteți obține același efect la temperaturi mai mici, dar este necesar pentru a comprima particulele de pulbere, pentru a ajuta la distrugerea coajă de suprafață de metal topit.
Pentru a declanșa mecanismul de întărire prin particule, ele trebuie să fie foarte mici. Pentru Sapaev folosit o pudră foarte fină, cu o dimensiune tipică a unei fracțiuni de micrometri, iar membrana de oxid în timpul extrudării, acoperirea particulelor de pulbere, cu atenție distruse, zdrobite, zdrobite mai departe. Prin urmare, particulele A1203 conduc la o creștere accentuată a rezistenței la căldură.
Pulberile din aluminiu fine se este întărită și, spre deosebire de aliajele cunoscute mai devreme de varsta-solidificabil, ei au ranfort nu sunt dizolvate în matricea până la temperatura de topire, prevenind astfel în mod eficient mișcarea dislocațiilor (mai multe: Defecte reschetok cristalin), chiar și atunci când se topește la temperaturi . Cele mai mici particule de oxid oferă SAPA proprietăți neobișnuite, transformându-l în material rezistent la căldură.